本公開(kāi)涉及一種液體噴射頭的制造方法以及一種液體噴射頭。
背景技術(shù)：
1、近年來(lái)，隨著微機(jī)電系統(tǒng)(mems)技術(shù)的發(fā)展，基于半導(dǎo)體處理的薄膜壓電元件已被提出。主要應(yīng)用的示例包括加速度傳感器以及噴墨打印機(jī)的液體噴射頭。
2、在液體噴射頭中，已知一種配置，其中壓電隔膜的上層被打開(kāi)，以便通過(guò)增加壓電元件的位移量來(lái)提高噴射性能。日本專利申請(qǐng)公開(kāi)no.2016-32880討論了一種液體噴射頭，該液體噴射頭具有如下配置：通過(guò)去除覆蓋隔膜型壓電元件的保護(hù)膜的與上電極重疊的部分來(lái)減少由該保護(hù)膜導(dǎo)致的壓電隔膜的變形抑制。
3、在日本專利申請(qǐng)公開(kāi)no.2016-32880中討論的液體噴射頭中，壓電隔膜上的保護(hù)層被去除并且上電極被露出。在此情況下，壓電元件的長(zhǎng)期可靠性可能不足。在制造處理中，壓電元件被分開(kāi)提供的構(gòu)件覆蓋并因此被密封。然而，取決于覆蓋壓電元件的分開(kāi)提供的構(gòu)件的密封能力，壓電元件的長(zhǎng)期可靠性可能不足，特別是在使用水性墨水的情況下。在通過(guò)使用真空等離子體刻蝕來(lái)執(zhí)行對(duì)覆蓋壓電元件的保護(hù)膜的刻蝕的情況下，如果上電極繼續(xù)暴露于等離子體大氣，上電極起到催化劑的作用，結(jié)果，上電極可能損壞壓電隔膜。
4、日本專利申請(qǐng)公開(kāi)no.2012-196838討論了一種液體噴射頭，其中保護(hù)膜的厚度被減小到上電極在壓電隔膜的上層不露出的程度。利用此配置，可以在維持壓電元件的密封性能的同時(shí)增加位移量。
5、如上所述，在減小壓電元件上的保護(hù)膜的厚度時(shí)，去除厚度的控制是重要的。作為保護(hù)膜的剩余量的控制，例如，存在一種通過(guò)基于刻蝕時(shí)間計(jì)算刻蝕速率并管理刻蝕時(shí)間來(lái)控制刻蝕量(膜的剩余量)的方法。然而，通過(guò)刻蝕時(shí)間的控制來(lái)控制刻蝕量的方法有時(shí)缺乏穩(wěn)定性，因?yàn)橛捎诳涛g裝置的狀態(tài)變化，刻蝕量本身的變化或晶片之間的變化容易發(fā)生。如果壓電元件上的保護(hù)膜的剩余量變化，則可能出現(xiàn)壓電元件的位移量變化的弊端。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本公開(kāi)旨在穩(wěn)定地減小覆蓋隔膜型壓電元件的保護(hù)膜的厚度，并且穩(wěn)定地提供包括具有期望的位移量的壓電元件的液體噴射頭。
2、根據(jù)本公開(kāi)的一方面，一種液體噴射頭的制造方法，所述液體噴射頭包括元件基板，所述元件基板包括：壓電元件，所述壓電元件在基板的表面上依次包括第一電極、壓電隔膜和第二電極；布線，所述布線連接到所述壓電元件；端子，所述端子用于供給用于驅(qū)動(dòng)所述壓電元件的電信號(hào)并且連接到所述布線；無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)，所述無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)被布置在當(dāng)從與所述基板的表面垂直的方向觀察時(shí)不與所述壓電元件、所述布線和所述端子重疊的位置處；以及保護(hù)膜，所述保護(hù)膜至少覆蓋所述壓電元件、所述布線和所述無(wú)機(jī)機(jī)構(gòu)，所述無(wú)機(jī)機(jī)構(gòu)包括：對(duì)所述保護(hù)膜進(jìn)行刻蝕，形成所述保護(hù)膜的與所述壓電元件重疊的部分被去除的區(qū)域，并且形成與所述無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)重疊的所述保護(hù)膜被去除的開(kāi)口以露出所述無(wú)機(jī)機(jī)構(gòu)的一部分。
3、根據(jù)本公開(kāi)的另一方面，一種液體噴射頭包括元件基板，所述元件基板包括：壓電元件，所述壓電元件在基板的表面上依次包括第一電極、壓電隔膜和第二電極；布線，所述布線連接到所述壓電元件；端子，所述端子用于供給用于驅(qū)動(dòng)所述壓電元件的電信號(hào)并且連接到所述布線；以及保護(hù)膜，所述保護(hù)膜至少覆蓋所述壓電元件和所述布線，其中，所述保護(hù)膜包括所述保護(hù)膜的在與所述基板的表面垂直的方向上與所述壓電元件重疊的部分被去除的區(qū)域，以及其中，無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)被布置在當(dāng)從與所述基板的表面垂直的方向觀察時(shí)不與所述壓電元件、所述布線和所述端子重疊的位置處，并且所述無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)從所述保護(hù)膜的開(kāi)口露出。
4、本發(fā)明的更多特征將從參考附圖對(duì)示例性實(shí)施例的以下描述中變得清楚。
1.一種液體噴射頭的制造方法，所述液體噴射頭包括元件基板，所述元件基板包括：壓電元件，所述壓電元件在基板的表面上依次包括第一電極、壓電隔膜和第二電極；布線，所述布線連接到所述壓電元件；端子，所述端子用于供給用于驅(qū)動(dòng)所述壓電元件的電信號(hào)并且連接到所述布線；無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)，所述無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)被布置在當(dāng)從與所述基板的表面垂直的方向觀察時(shí)不與所述壓電元件、所述布線和所述端子重疊的位置處；以及保護(hù)膜，所述保護(hù)膜至少覆蓋所述壓電元件、所述布線和所述無(wú)機(jī)機(jī)構(gòu)，所述制造方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體噴射頭的制造方法，其中，在所述保護(hù)膜的刻蝕中，所述刻蝕在所述無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)從所形成的開(kāi)口露出的時(shí)間點(diǎn)結(jié)束。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體噴射頭的制造方法，包括對(duì)膜進(jìn)行圖案化以形成所述布線和所述無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的液體噴射頭的制造方法，
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液體噴射頭的制造方法，
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液體噴射頭的制造方法，包括對(duì)膜進(jìn)行圖案化以形成所述第一布線、所述第二布線和所述無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液體噴射頭的制造方法，其中，所述布線具有多層布線配置，并且所述第一布線和所述第二布線在與所述基板的表面垂直的方向上位于彼此不同的層中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體噴射頭的制造方法，其中，在與所述表面平行的方向上所述無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)從一個(gè)開(kāi)口的露出面積為與一個(gè)壓電元件相對(duì)應(yīng)的所述區(qū)域的面積的0.5倍以上且2倍以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體噴射頭的制造方法，
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體噴射頭的制造方法，其中，所述刻蝕形成多個(gè)所述開(kāi)口。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液體噴射頭的制造方法，其中，在與所述表面平行的方向上的多個(gè)所述開(kāi)口的總面積構(gòu)成所述元件基板的面積的5％或更多。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體噴射頭的制造方法，其中，所述無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)包括金(au)、鋁(al)、鉑(pt)、銥(ir)、al化合物、鈦(ti)化合物、鉭(ta)化合物和鎢(w)化合物中的任一種。
13.一種液體噴射頭，包括：
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液體噴射頭，其中，所述布線是多層布線，所述多層布線包括與所述第一電極電連接的第一布線、以及與所述第二電極電連接的第二布線。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液體噴射頭，其中，所述無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)在與所述基板的表面垂直的方向上位于與所述第一布線或所述第二布線中的至少任一個(gè)相同的高度處。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液體噴射頭，其中，所述無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)在與所述基板的表面垂直的方向上位于與所述第一電極相同的高度處。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液體噴射頭，其中，在與所述表面平行的方向上所述無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)從一個(gè)開(kāi)口的露出面積為與一個(gè)壓電元件相對(duì)應(yīng)的所述區(qū)域的面積的0.5倍以上且2倍以下。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液體噴射頭，
19.根據(jù)權(quán)利要求19所述的液體噴射頭，其中所述無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)包括金(au)、鋁(al)、鉑(pt)、銥(ir)、al化合物、鈦(ti)化合物、鉭(ta)化合物和鎢(w)化合物中的任一種。
20.根據(jù)權(quán)利要求13至19中任一項(xiàng)所述的液體噴射頭，其中所述無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)由與所述布線或所述第一電極的材料相同的材料形成。